МКТ Скачать
презентацию
<<  Давление газа Основы МКТ  >>
Учение о мельчайших частицах
Учение о мельчайших частицах
Анаксагор и Демокрит
Анаксагор и Демокрит
Левкипп и Демокрит
Левкипп и Демокрит
Разнообразие веществ
Разнообразие веществ
Эпоха средневековья
Эпоха средневековья
Эпоха средневековья
Эпоха средневековья
Большой шаг вперед
Большой шаг вперед
Молекулярно-кинетические представления
Молекулярно-кинетические представления
Молекулярно-кинетическая теория
Молекулярно-кинетическая теория
Основные положения МКТ
Основные положения МКТ
МКТ
МКТ
Каждое из положений МКТ строго доказано
Каждое из положений МКТ строго доказано
Платина в электронном микроскопе
Платина в электронном микроскопе
Платина в электронном микроскопе
Платина в электронном микроскопе
Платина в электронном микроскопе
Платина в электронном микроскопе
Электронно-оптический прибор
Электронно-оптический прибор
Электронно-оптический прибор
Электронно-оптический прибор
Ионный микроскоп
Ионный микроскоп
Броуновское движение
Броуновское движение
Броуновское движение
Броуновское движение
Clarkia pulchella
Clarkia pulchella
Clarkia pulchella
Clarkia pulchella
Последовательные положения
Последовательные положения
Хаотическое движение мелких частиц
Хаотическое движение мелких частиц
Броуновское движение
Броуновское движение
Диффузия
Диффузия
Газ стремится занять весь объём
Газ стремится занять весь объём
Масса и размеры атомов и молекул
Масса и размеры атомов и молекул
Между молекулами существуют промежутки
Между молекулами существуют промежутки
Измерение диаметра молекулы
Измерение диаметра молекулы
Постоянная Авогадро
Постоянная Авогадро
МКТ
МКТ
МКТ
МКТ
МКТ
МКТ
МКТ
МКТ
МКТ
МКТ
МКТ
МКТ
Фото из презентации «МКТ» к уроку физики на тему «МКТ»

Автор: Igor Koryukov. Чтобы познакомиться с фотографией в полном размере, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все фотографии на уроке физики, скачайте бесплатно презентацию «МКТ» со всеми фотографиями в zip-архиве размером 3625 КБ.

Скачать презентацию

МКТ

содержание презентации «МКТ»
Сл Текст Эф Сл Текст Эф
1Молекулярно - кинетическая теория. Часть 1.3 22микроскоп. А поскольку молекулы в микроскоп не видны,0
Презентацию подготовил: Корюков И.В. то движение спор и казалось Броуну беспричинным. На
2Содержание. Эволюция взглядов на строение вещества.0 этом рисунке – модель броуновского движения. Множество
Основные понятия и определения молекулярно-кинетической мелких шариков символизируют собой молекулы воды, а
теории : Молекулярная физика Макроскопические тела большой шар – спору. Количество ударов шариков о шар
Молекулы и атомы Основные положения МКТ, их опытные слева и справа, сверху и снизу, спереди и сзади не
подтверждения Броуновское движение Диффузия всегда одинаково. Под действием «перевеса» ударов с
Существование жидкостей и твёрдых тел, газов Масса и какой-нибудь стороны шар будет перескакивать на новое
размеры атомов и молекул. Атомная и молекулярная массы. место.
Количество вещества. Молярная масса Постоянная 23Броуновское движение.1
Авогадро, её физический смысл. Завершить показ. 24Диффузия. Явление самопроизвольного проникновения0
3Еще задолго до нашей эры, в период расцвета древних4 частиц одного вещества в другое вещество принято
культур, возникло учение о мельчайших частицах, из называть диффузией. Для наблюдения явления диффузии
которых построено любое вещество. Одна из бросим несколько крупинок краски в высокий сосуд с
древнеиндийских философских школ учила, что вечные водой. Они опустятся на дно, и вокруг них вскоре
части вселенной состоят из четырех элементов: воды, образуется облачко окрашенной воды. Оставим сосуд в
земли, огня и воздуха. Частички этих элементов вечны и покое на несколько недель в прохладной темной комнате.
несотворимы, они непротяжённы, и в то же время их Наблюдая за сосудом всё это время, мы обнаружим
разнородная природа составляет причину протяжённости постепенное распространение окраски по всей высоте
возникающих соединений этих частичек. сосуда. Говорят, что происходит диффузия краски в воду.
4Древнегреческие философы Анаксагор и Демокрит (в IV4 Как объясняется диффузия? Частицы веществ (например,
веке до нашей эры) считали, что любое вещество состоит краски и воды), беспорядочно двигаясь, проникают в
из мельчайших неделимых частиц. Анаксагор учил о вечных промежутки друг между другом. А это и означает
элементах мира, «семенах» (или «гомеомериях»), которые смешивание веществ. Запах духов или бензина довольно
включают в себя всю полноту мировых качеств и быстро распространяется по комнате или гаражу. Так
управляются космическим Умом. Для объяснения происходит потому, что духи и бензин испаряются –
бесконечного разнообразия видимых явлений, он принимал переходят в газообразное состояние, а диффузия в газах
не одну первичную стихию, вроде воды, воздуха или огня, происходит быстро: за секунды-минуты. Заметно медленнее
как его современники, а бесчисленное множество диффузия протекает в жидкостях: за недели-месяцы, а в
бесконечно малых однородных первичных материальных твёрдых телах – очень медленно: за годы-столетия. В
частичек, гомеомерий, которые не созданы и не могут ни тёплой комнате диффузия протекает быстрее. Объяснить
разрушаться, ни переходить друг в друга. Впрочем, это можно так: повышение температуры тела приводит к
гомеомерии Анаксагора не похожи и на атомы в нашем увеличению скорости движения составляющих его частиц.
смысле, то есть на простые химические элементы, потому 25Существование жидкостей и твёрдых тел, газов.0
что в числе их у него приведены, между прочим, мясо, Агрегатное состояние — состояние вещества,
дерево и т. п. «Гомеомерии», «семена вещей», вначале характеризующееся определёнными качественными
были в беспорядке смешаны и образовывали хаос. Мировой свойствами, например, способностью сохранять объём и
«ум» — тончайшее и легчайшее вещество — приводит их в форму, переходы между которыми сопровождаются
движение и упорядочивает: неоднородные элементы скачкообразными изменениями свободной энергии,
отделяются друг от друга, а однородные соединяются — плотности и других основных физических свойств.
так возникают вещи. Выделяют три основных агрегатных состояния: твёрдое
5Эту идею поддержали и развили Левкипп и Демокрит.3 тело, жидкость и газ. Иногда не совсем корректно к
Согласно их учению, существуют только атомы и пустота агрегатным состоянием причисляют плазму. Существуют и
(атом — греческое слово, означающее «неделимый»). другие агрегатные состояния, например, жидкие
Атомов бесконечное множество, и они бесконечно различны кристаллы. Твёрдое тело - состояние, характеризующееся
по форме, но качественного различия атомов не способностью сохранять объём и форму. Атомы твёрдого
существует. Взаимодействуют атомы давлением и ударом. тела совершают лишь небольшие колебания вокруг
Воззрения Демокрита, весьма далекие от современных, состояния равновесия. Жидкость - состояние вещества,
сыграли очень важную роль в развитии науки. Атомистику при котором оно обладает малой сжимаемостью, то есть
Демокрита развивали другие философы античного мира: хорошо сохраняет объём, однако неспособно сохранять
Эпикур, Лукреций, Платон. Противники атомизма форму. Атомы или молекулы жидкости совершают колебания
утверждали, что материя делится до бесконечности. К их вблизи состояния равновесия, запертые другими атомами,
числу может быть отнесён Аристотель. и часто перескакивают на другие свободные места. Газ –
6Атомисты считали, что разнообразие веществ,3 состояние, характеризующееся хорошей сжимаемостью,
имеющихся в природе, объясняется не разнообразием отсутствием способности сохранять как объём, так и
различных сортов атомов, но разнообразием различных форму.
соединений этих атомов (теперь мы называем такие 26Газ стремится занять весь объём, ему0
соединения молекулами). Атомы невидимы и необнаружимы в предоставленный. Атомы или молекулы газа ведут себя
отдельности только вследствие своей чрезвычайной относительно свободно, расстояния между ними гораздо
малости. Именно в силу этого огромная совокупность больше их размеров. Определения агрегатных состояний не
атомов, образующая твердое или жидкое тело, внушает нам всегда являются строгими. Так, существуют аморфные
представление о непрерывности этих тел. Атомы находятся тела, сохраняющие структуру жидкости и обладающие
в непрерывном движении, соединения их могут небольшой текучестью и способностью сохранять форму;
распадаться, превращаясь в другие соединения, что и жидкие кристаллы текучи, но при этом обладают
объясняет наблюдаемые нами превращения веществ (теперь некоторыми свойствами твёрдых тел, в частности, могут
мы называем такие перестройки молекул химическими поляризовать проходящее через них электромагнитное
превращениями вещества). излучение. Изменения агрегатного состояния -
7Эпоха средневековья не продвинула вперед учение об3 термодинамические процессы, называемые фазовыми
атомах и молекулах. В XVII столетии, когда были переходами. Выделяют следующие их разновидности: из
заложены основы физики, крупнейшие ученые того времени твёрдого в жидкое – плавление; из жидкого в
стояли на позициях атомистики (Галилей). Ряд газообразное – испарение и кипение; из твёрдого в
высказываний, предвосхитивших некоторые положения газообразное – сублимация; из газообразного в жидкое
молекулярной теории, развитые значительно позже, или твёрдое – конденсация. Отличительной особенностью
принадлежит Ньютону (например, представления о является отсутствие резкой границы перехода к
кристаллической решетке, межмолекулярных силах и т. д. плазменному состоянию. Плазму выделяют в особое
). агрегатное состояние вещества в связи с тем, что
8Большой шаг вперед в развитии3 заряженные частицы плазмы, в отличие от нейтральных
молекулярно-кинетической теории был сделан великим молекул обычного газа, взаимодействуют друг с другом на
русским ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым в больших расстояниях. Этим объясняется ряд своеобразных
середине XVIII в. Ломоносов сформулировал молекулярную свойств плазмы.
гипотезу, основные черты которой весьма близки к 27Масса и размеры атомов и молекул. Молекула —0
современным воззрениям. Согласно Ломоносову, частицы мельчайшая устойчивая частица вещества, сохраняющая его
вещества, атомы или корпускулы — это шарики с основные химические свойства. Молекулы, образующие
шероховатыми поверхностями. Шарики беспорядочно данное вещество, совершенно одинаковы; различные
двигаются, сталкиваются между собой и благодаря вещества состоят из различных молекул. В природе
шероховатым поверхностям получают при столкновениях существует чрезвычайно большое количество различных
вращательное движение. Этим вращательным движением молекул. Молекулы состоят из более мелких частиц —
Ломоносов объяснил тепловые явления. Он утверждал, что атомов. Атомы — мельчайшие частицы химического
«должна существовать наибольшая степень холода, элемента, сохраняющие его химические свойства. Число
состоящая в полном покое частичек, в полном отсутствии различных атомов сравнительно невелико и равно числу
вращательного движения их», т. е. должен существовать химических элементов (116) и их изотопов (около 1500).
абсолютный нуль температуры. Сохранились Атомы представляют собой весьма сложные образования, но
собственноручные рисунки Ломоносова, на которых классическая MKT использует модель атомов в виде
молекулы изображены в виде зубчатых колес. твердых неделимых частичек сферической формы.
9Молекулярно-кинетические представления были развиты0 28Между молекулами существуют промежутки, это0
Ломоносовым довольно глубоко, но в его время они не следует, например, из опытов смешивания различных
получили признания, как это неоднократно бывало в жидкостей: объём смеси всегда меньше суммы объёмов
истории науки, и лишь через сто лет, во второй половине смешанных жидкостей. Явления проницаемости, сжимаемости
XIX в. молекулярно - кинетическая теория в её и растворимости веществ также свидетельствуют о том,
современной форме была создана трудами Клаузиуса, что они не сплошные, а состоят из отдельных,
Максвелла, Больцмана и др. Много внесли в развитие разделенных промежутками частиц.
кинетической теории русские ученые Менделеев, Голицын, 29Несколько интересных фактов: ... разведя 1 мл0
Пирогов, Михельсон и др. Гей-Люссак, Дальтон, Авогадро чернил в 1 л воды, а затем 1 мл этого раствора – в ещё
опытным путем установили основные газовые законы. одном литре воды, мы получим разбавление в миллион раз.
Фарадей впервые указал на связь между атомами и Несмотря на это, получившийся раствор будет иметь
электричеством и на важность этой связи, лежащей в вполне заметную окраску. Отсюда следует, что объём
основе современной физики. Рисунки М. В. Ломоносова. частичек чернил намного меньше, чем миллионная часть
10Молекулярная физика. Свойства вещества, которые3 миллилитра! ... сохранилось описание одного
обусловлены его молекулярным строением, изучает. исторического опыта, в котором в свинцовый шар налили
Молекулярная физика – раздел физики, в котором воду и прочно его запаяли. По шару ударили молотом,
рассматриваются свойства тел как суммарный результат надеясь, что он сплющится и сожмёт воду. И что же? Шар
движения и взаимодействия огромного количества молекул, сплющился, но вода не сжалась, она просочилась сквозь
из которых состоят эти тела. При этом мы исключаем из стенки шара. Молекулы воды были продавлены через
рассмотрения те явления, которые связаны с изменением промежутки между частицами свинца. ... Молекула меньше
состава, перестройкой молекул, что является в яблока во столько же раз, во сколько раз яблоко меньше
значительной степени областью химии. Земли. …Если представить, что растительное масло
11Основой молекулярной физики является2 создаёт на поверхности воды плёнку толщиной в одну
Молекулярно-кинетическая теория строения вещества молекулу, то такая плёнка будет тоньше человеческого
(МКТ). Цель молекулярно-кинетической теории – волоса в 40000 раз.
объяснение свойств макроскопических тел и 30Измерение диаметра молекулы.0
закономерностей тепловых процессов на основе 31Размеры молекул и атомов чрезвычайно малы. Так,0
представлений о том, что все тела состоят из отдельных линейные размеры молекул кислорода составляют 3?10-10
хаотически двигающихся частиц. м, воды – 2,6 ?10-10 м. Соответственно, чрезвычайно
12Макроскопические тела (от греч. «макрос» – большой)0 малы и массы атомов и молекул. Поэтому для решения
- это все тела, которые нас окружают: дома, машины, задач молекулярной физики вместо собственно масс атомов
вода в стакане, вода в океане и т.д. При и молекул используют их относительные величины,
макроскопическом подходе к изучению тел нас интересуют сравнивая массу атома или молекулы с 1/12 массы атома
сами тела: их размеры, объёмы, массы, энергии и т.д. изотопа Карбона (углерода). Это сравнение было принято
При микроскопическом подходе нас тоже интересуют в 1961 г. по предложению Международного союза
размеры, объём, масса, энергия и т. д. Однако уже не теоретической и прикладной химии (International Union
самих тел, а тех частиц, из которых они состоят: of Pure and Applied Chemistry, в 1960 г. с таким же
молекул, ионов и атомов. МКТ объясняет явления и предложением выступал Международный союз теоретической
свойства тел с точки зрения их микроскопического и прикладной физики). Такой выбор обусловлен тем, что
строения. . Основная задача молекулярно-кинетической Карбон входит в состав многих химических соединений.
теории – установить связь между микроскопическими и 32Немного истории Понятие атомной массы ввёл Джон0
макроскопическими параметрами вещества и, исходя из Дальтон в 1803 году, единицей измерения атомной массы
этого, найти уравнение состояния данного вещества. сначала служила масса атома водорода (так называемая
Например, зная массы молекул, их средние скорости и водородная шкала). В 1818 Берцелиус опубликовал таблицу
концентрацию, найти объём, давление и температуру атомных масс, отнесённых к атомной массе кислорода,
данной массы газа. Или выразить давление газа через его принятой равной 103. Система атомных масс Берцелиуса
объём и температуру. господствовала до 1860-х годов, когда химики опять
13Основные положения МКТ. В основе МКТ лежат три7 приняли водородную шкалу. Но в 1906 они перешли на
утверждения: Все вещества состоят из молекул и атомов. кислородную шкалу, по которой за единицу атомной массы
Молекула – наименьшая электронейтральная частица принимали 1/16 часть атомной массы кислорода. После
вещества, сохраняющая его свойства. Молекулы и атомы открытия изотопов кислорода (16O, 17O, 18O) атомные
всех веществ находятся в непрерывном хаотическом массы стали указывать по двум шкалам: химической, в
движении, называемом тепловым. Интенсивность этого основе которой лежала 1/16 часть средней массы атома
движения возрастает с повышением температуры. Молекулы природного кислорода, и физической с единицей массы,
(атомы) взаимодействуют между собой. Между ними равной 1/16 массы атома нуклида 16O. Использование двух
действуют силы притяжения и отталкивания. шкал имело ряд недостатков, вследствие чего с 1961
141 перешли к единой, углеродной шкале.
15Каждое из положений МКТ строго доказано0 33В ядре атома углерода содержится 12 нуклонов. Массы0
исследовательским путём. Реальное существование молекул нейтрона и протона примерно равны. Поэтому в качестве
подтверждается экспериментально. В качестве примеров единицы массы удобно использовать среднюю массу нуклона
можно назвать механическое дробление вещества, в атоме определённого химического элемента. Атомная
растворимость веществ в воде и других растворителях, единица массы (а.е.м., она же «дальтон») – средняя
сжатие и растворение газов. С помощью электронного масса нуклона в атоме углерода. Атомная единица массы
микроскопа, дающего увеличение в сотни тысяч раз, равна 1/12 массы атома углерода. Масса нейтрона mn =
удалось наблюдать и сфотографировать отдельные крупные 1,674929?10-27 кг масса протона mp = 1,672623?10-27 кг.
органические молекулы. Можно привести ещё множество 34Масса произвольного атома может быть выражена в0
опытных данных, в том числе и электроннооптические атомных единицах массы или в килограммах: Относительная
фотографии крупных молекул, подтверждающие основные атомная масса Ar - число атомных единиц массы,
представления молекулярно-кинетической теории. содержащихся в массе атома. Относительная атомная масса
Электронный микроскоп. почти совпадает с числом нуклонов в его ядре: Ar ? A.
16Платина в электронном микроскопе. Изображение0 (A = Z + N). Относительная атомная масса Ar – это
предварительно отполированной, а затем подвергнутой отношение массы атома к 1/12 массы атома Карбона
ионной бомбардировке поверхности монокристалла меди. (углерода) mc. Относительная молекулярная масса Mr –
Снято в растровом электронном микроскопе. Увеличение - это отношение массы молекулы к 1/12 массы атома Карбона
3000. Молекулы нафталина в ионном микроскопе. (углерода) mc.
17Ионный микроскоп - электронно-оптический прибор, в0 35Количество вещества. Количество вещества, в котором0
котором изображение создается ионным пучком от содержится столько же молекул (атомов), сколько их
термоионного или газоразрядного ионного источника. содержится в 12 г углерода, называется молем.
Ионный микроскоп JEM-ARM200F. Рассказ про ионный Количеством вещества ? называется физическая величина,
микроскоп здесь. Сканирующий электронно-ионный определяющая число молекул (или атомов, ионов) в данном
микроскоп. теле. Поскольку число молекул в макроскопических телах
18Ионный микроскоп.1 очень велико, в расчётах используется не абсолютное, а
19Броуновское движение. Наиболее убедительными0 относительное число молекул. Для определения количества
доказательствами реального существования молекул вещества в теле сравнивают число молекул в нём с числом
являются броуновское движение и диффузия. атомов в 0,012 кг (12 г) изотопа углерода .
20Clarkia pulchella. Это явление открыто Р. Броуном в0 36Молярная масса. Масса вещества m связана с его0
1827 г., когда он проводил исследования пыльцы молярной массой M и количеством вещества ? формулой m =
растений. Шотландский ботаник Роберт Броун (Brown) ещё M ?. Молярная масса – это масса одного моля вещества.
при жизни как лучший знаток растений получил титул Единица молярной массы в СИ – килограмм на моль
«князя ботаников». Он сделал много замечательных (кг/моль), M = Mr?10-3. Так, молекулярная масса
открытий. . Интересуясь, как пыльца участвует в углекислого газа Mr C = 44, молярная MC = 44·10 -3
процессе оплодотворения, он разглядывал под микроскопом кг/моль. Зная массу вещества и его молярную массу М,
выделенные из клеток пыльцы североамериканского можно найти число молей (количество вещества) в теле: ?
растения Clarkia pulchella (кларкии хорошенькой) = m / M . Масса вещества m связана с его молярной
взвешенные в воде удлинённые цитоплазматические зерна. массой M и количеством вещества ? формулой m = M ?.
Неожиданно Броун увидел, что мельчайшие твёрдые Молярная масса – это масса одного моля вещества.
крупинки, которые едва можно было разглядеть в капле 37Постоянная Авогадро. Число частиц в одном моле0
воды, непрерывно дрожат и передвигаются с места на вещества называется постоянной Авогадро NA. Физический
место. Он установил, что эти движения, по его словам, смысл постоянной Авогадро: число Авогадро показывает,
«не связаны ни с потоками в жидкости, ни с её что в одном моле любого вещества содержится 6,02?1023
постепенным испарением, а присущи самим частичкам». молекул. Закон Авогадро: в равных объёмах разных газов
Наблюдение Броуна подтвердили другие учёные. Мельчайшие при одинаковых условиях всегда содержится одинаковое
частички вели себя, как живые, причем «танец» частиц количество молекул. Более точное значение постоянной
ускорялся с повышением температуры и с уменьшением Авогадро: 6,02214084(18) ?1023. Амедео Авогадро
размера частиц и явно замедлялся при замене воды более Итальянский физик и химик 9 августа 1776 г. – 9 июля
вязкой средой. Это удивительное явление никогда не 1856 г.
прекращалось: его можно было наблюдать сколь угодно 380
долго. 390
21Последовательные положения через каждые 30 секунд0 400
трех броуновских частиц – шариков гуммигута размером 410
около 1 мкм. Одна клетка соответствует расстоянию 3 420
мкм. 430
22Броуновское движение – это хаотическое движение0 44Число молекул N : N = NA ? ? = n ? V = m / mМ. Для0
мелких частиц твёрдого вещества под ударами молекул решения задач молекулярной физики необходимо уметь
жидкости или газа, в которых эти частицы находятся. вычислять массу молекулы и количество молекул,
Объяснить броуновское движение невозможно, если не содержащихся в веществе. Масса молекулы mМ : M –
предположить, что молекулы воды находятся в молярная масса вещества, NA – число Авогадро; m – масса
беспорядочном, никогда не прекращающемся движении. Они всего вещества, N – количество молекул в нём; ? –
сталкиваются друг с другом и с другими частицами. плотность вещества, n – концентрация молекул (число
Наталкиваясь на споры, молекулы вызывают их молекул в единице объёма). V – объём вещества. Подведём
скачкообразные перемещения, что Броун и наблюдал в итоги.
44 «МКТ» | МКТ 38
http://900igr.net/fotografii/fizika/MKT/MKT.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

133 темы
Фото
Презентация: МКТ | Тема: МКТ | Урок: Физика | Вид: Фото